• 대한환경공학회지
• /
• 제32권10호
• /
• pp.936-941
• /
• 2010

본 연구에서는 나노 사이즈의 은입자가 첨착된 입상활성탄을 적용하여 기체상 포름알데히드의 흡착특성을 확인하고 실험결과를 수치해석 결과와 비교 평가하였다. 나노 은입자 첨착활성탄에 대해 BET분석 결과, 나노 은입자가 활성탄 표면의 미세기공을 막아 활성탄의 비표면적이 다소 감소하였으며, 특히 $20{\AA}$ 이하 micropore의 총 부피가 크게 감소한 것을 확인하였다. 포름알데히드에 대한 등온흡착실험 결과, 최대 겉보기 흡착능은 나노 은입자 첨착활성탄의 값이 일반활성탄에 비해 높았다. BET 표면적이나 미세기공의 감소에도 불구하고 나노 은입자 첨착활성탄이 향상된 포름알데히드 제거능을 나타낸 것은 은입자 첨착활성탄에서 흡착 외에 추가적인 포름알데히드의 촉매산화가 이루어지고 있기 때문으로 판단된다. 흡착강도를 의미하는 1/n은 두 가지 활성탄에 대해 모두 비슷한 기울기를 보여 활성탄의 표면 개질에 의해 활성탄 고유의 물리 화학적 흡착 성능은 영향을 받지 않은 것으로 판단된다. 연속유입 실험 결과에서도 나노 은입자 첨착활성탄이 일반활성탄보다 높은 포름알데히드 제거능을 나타내어 포름알데히드 산화효과를 확인하였다. 활성탄의 연속유입 실험결과를 수치해석 결과와 비교했을 때 나노 은입자 첨착활성탄에 대해서는 나노 은입자에 의한 산화효과를 반영하지 않고 있지 않아 실험결과와 거의 일치하지 않았다. 따라서 금속물질로 표면 개질된 활성탄 컬럼 설계에 수치해석 모델을 활용하고자 한다면 흡착뿐만이 아니라 촉매산화 효과가 반영된 새로운 수치모델의 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 공업화학
• /
• 제18권4호
• /
• pp.396-399
• /
• 2007

본 연구에서는 질산은 용액을 감마선 조사에 의하여 은나노 입자를 제조한 후, 이것을 활성탄과 혼합하여 은/활성탄 복합체를 제조하여 대장균에 대한 항균특성을 조사하였다. 제조된 은/활성탄 복합체의 특성은 주사전자현미경, X-선 회절법 그리고 원자흡수분광법에 의해 알아보았다. 은/활성탄 복합체의 대장균에 대한 억제농도는 0.387 ppm으로 나타났으며 대장균에 대한 사멸농도는 1.017 ppm이었다. 이 결과로 은/활성탄 복합체의 대장균에 대한 우수한 항균효과를 확인할 수 있었다.

• 청정기술
• /
• 제28권4호
• /
• pp.285-292
• /
• 2022

대기 오염의 주요 원인인 휘발성유기화합물(VOCs)의 배출을 저감 하기 위한 방법으로 주로 활성탄 흡착탑이 활용되고 있다. 하지만 활성탄의 짧은 수명과 잦은 교체 주기의 단점이 있어 이를 극복하기 위한 다양한 기술이 개발되고 있으며, 광촉매-활성탄 복합체는 이러한 활성탄의 단점을 극복할 수 있는 방법임을 입증하였다. 광촉매-활성탄 복합체는 활성탄 표면에 금속산화물 광촉매를 코팅하여 광촉매 효과와 활성탄의 흡착능력 효과를 동시에 확보할 수 있는 휘발성유기화합물 저감 물질이다. 미세유체공정을 이용하여 ZnO, 은(Ag) 나노입자를 동시에 합성한 후 실시간으로 ZnO와 은(Ag) 나노입자 용액을 활성탄이 채워진 충진층 반응기에 주입하여 Ag-ZnO 활성탄 복합체를 합성하였다. 합성 반응시간에 따른 광촉매 복합체의 증착양을 분석했으며, 다양한 분석 방법을 통해 광촉매가 활성탄의 기공을 막지 않고 활성탄 표면에 선택적으로 증착 되었음을 확인하였다. 톨루엔 가스백 시험과 흡착 파괴시간 시험을 통해 광촉매-활성탄 복합체가 순수한 활성탄보다 우수한 저감 효과와 지속성을 가지는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 개발된 공정은 광촉매-활성탄 복합체를 효율적으로 생산할 수 있는 방법으로 대량 생산을 위한 스케일 업 공정을 통해 국내의 VOCs 저감 물질 가격 경쟁력을 높일 수 있을 것으로 사료된다.

• 상하수도학회지
• /
• 제30권4호
• /
• pp.361-367
• /
• 2016

Pollutants removal and disinfection effect of secondary effluent from final settling tank of sewage treatment plant of W city were investigated in Loop Reactor using ordinary granular activated carbon(GAC) and GAC coated with silver nanoparticles. The results showed that the removal efficiency of $COD_{Mn}$, T-N and T-P using GAC with silver nanoparticles were higher than using the ordinary GAC. The removal efficiency of T-P using GAC with silver nanoparticles is 45.4% and that of T-P using ordinary GAC is 30.9% in the same case of the input amount of 20 g/L of GAC. The total califorms is reduced according to increasing input amount of GAC with silver nanoparticles and ordinary GAC. The disinfection efficiency of total coliforms in case of GAC with silver nanoparticles is much higher than that in case of ordinary GAC. For all experiments using the silver nanoparticles, the total coliforms is under 26 cfu/mL and this shows very excellent disinfection effect.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
• /
• 대한설비공학회 2009년도 하계학술발표대회 논문집
• /
• pp.739-744
• /
• 2009

The filter has long been used in purification processes for indoor air quality. To determine the deodorization effect of several filter materials in a full-scale air-handling system, the present study has been carried out using a wind tunnel equipped with a heat exchanger and various filter materials, such as commercial fabric, activated carbon(AC) and silver nano-particles attached to activated carbon(Ag-AC). The experiment was conducted using an odor substance with ammonia, acetaldehyde, acetic acid. The results obtained indicate that odor substance is substantially decreased on the moisture condensation on the surface of the heat exchanger. The fabric filter has no effect for removal of odor substances. The deodorization efficiency is found to be approximately 7% in the AC filter, while the deodorization efficiency is increased up to 10% using the Ag-AC filter.

• 설비공학논문집
• /
• 제21권10호
• /
• pp.583-589
• /
• 2009

Activated carbon has long been used in purification processes for indoor air quality. However, the bioaerosol removal by activated carbon is not often sufficient to be used in an air control devise. In order to overcome these problems, silver nano-particles have been proposed as an antibacterial agent on the surface of activated carbon. Silver or silver ions have been known for antimicrobial activities. In this study, bioaerosol generated by using an Escherichia coli culture was introduced to a lab-scale column packed with activated carbon (AC) and silver nano-particles attached to activated carbon (Ag-AC). E. coli was almost completely removed in the Ag-AC column, whereas bioaerosol penetrated through the AC column. To determine the antibacterial effect of different filter materials in a full-scale air-handling system, another experiment was conducted using a wind tunnel equipped with a heat exchanger and three filter materials including commercial fabric, AC and Ag-AC. It was found that E. coli proliferated on the surface of the heat exchanger after 5 days, which dramatically increased bioaerosol counts in the effluent air stream. The fabric filter could not control the increased bioaerosol and most of the E. coli penetrated the filter. The bacterial removal efficiency was found to be approximately 45% in the AC filter, while the antibacterial efficiency increased to 70% using the Ag-AC filter. Consequently, the Ag-AC filter can be an effective method to control bioaerosol and improve indoor air quality.

• 멤브레인
• /
• 제27권1호
• /
• pp.68-76
• /
• 2017

고강도, 내약품성, 무독성, 내연소성의 장점을 가지고 있는 PVdF (polyvinylidene fluoride) 나노섬유로 기공이 $0.4{\mu}m$ 평막을 제조한 후, 부직포와 평막으로 나권형 모듈을 제작하였다. 용존유기물의 흡착 제거를 위한 입상 활성탄(GAC, granular activated carbon) 흡착 컬럼과 자체 제작한 나권형 모듈로 혼성 수처리 공정을 구성하였다. 카올린과 휴믹산으로 조제한 모사 용액을 대상으로, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 각각 GAC 충진량의 영향을 알아보았다. 여과실험 후 물 역세를 하여 회복률과 여과저항을 계산하였다. 또한, 탁도와 $UV_{254}$ 흡광도를 측정하여 GAC의 흡착 효과를 고찰하였다. 그 결과, 처리수를 재순환하는 경우와 배출하는 경우 모두 탁도 처리율에는 GAC 충진량의 영향이 없었다, 하지만 GAC의 $UV_{254}$ 흡광도 처리율이 처리수를 순환하는 경우 0.7~3.6%이었는데, 처리수를 배출하는 경우 3.2-5.7%로 증가하였다. 처리수를 순환하는 경우 GAC의 충진량이 증가함에 따라, 가역적 여과저항($R_r$)과 비가역적 여과저항($R_{ir}$)은 감소하는 경향을 보였다. 그러나 총여과저항($R_t$)은 거의 일정하였고, 물 역세 회복률($R_b$)은 다소 증가하는 경향을 보였다.

• KSBB Journal
• /
• 제29권5호
• /
• pp.353-360
• /
• 2014

This study targets the pollutant removal of secondary effluent from final clarifiers in wastewater treatment plant using silver nanoparticles on activated carbon. The removal efficiency and treatment characteristics of pollutant are anlayzed by perfoming experiments using granular activated carbon with silver nanoparticles and ordinary granular activated carbon. The specific surface area of granular activated carbon with silver nanoparticles is smaller than that of ordinary granular activated carbon. However, the removal efficiency of $COD_{Mn}$, T-N and T-P in experiments using activated carbon with silver nanoparticles are higher than that in experiment using ordinary granular activated carbon. That means the case of activated carbon with silver nanoparticles is much better at treatment activity. In addition, activated carbon with silver nanoparticles has antimicrobial activity because there is no microbe on the surface of it after experiments.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권5호
• /
• pp.1-6
• /
• 2021

한번 배출된 수은은 소멸되지 않고 자연환경에 축적 및 순환되며 생태계 및 인류보건에 심각한 위해를 준다. 미국에서는 수은의 인위적 배출량의 약 32 %를 차지하는 것으로 알려진 석탄 화력발전소의 배출가스의 증기수은 제거를 위해 황점착 활성탄 사용을 고려하고 있다. 본 연구애서는 석탄 연소설비 배출가스 중의 증기상의 원소수은을 저감하기 위한 고효율의 다공성 수은흡착 소재를 개발하여 소재의 수은 흡착 특성을 조사하였다. 30℃에서 증기수은 흡착능 조사결과 수은흡착용으로 상용화된 활성탄 Darco FGD 대비 실리카 나노소재인 MCM-41의 경우는 약 35 %에 불과하였으나 황을 1.5% 함침한 경우 133 %까지 증가하였고, 폐동 재생공정에서 회수한 용광로 비산재의 경우는 523 %의 효율을 보였다. 또한 30 ℃, 80 ℃ 및 120 ℃의 온도에서 흡착능을 조사한 결과 80 ℃에서 가장 우수한 흡착성능을 나타냈다. MCM-41은 실리카 나노튜브로 구조가 견고해 여러 번 재사용할 수 있을 뿐더러 활성탄을 사용할 경우 우려되는 열점형성으로 인한 화재 가능성이 없어 추가적인 장점까지 지니고 있다.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
• /
• 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
• /
• pp.15-20
• /
• 2003

고리 2호기 선택성 이온교환시스템(SIES)은 운영 과정에서 본 설비에 유입되는 방사성 폐액에 함유된 부유물질과 기름 성분들에 의해 선택성 이온교환설비의 활성탄과 이온교환수지가 쉽게 오염되어 이온 형태의 방사성 핵종과 부식성 입자성 방사성 핵종인 Ag-110m의 제거가 불가능한 문제점이 대두되었다. 본 연구에서는 SIES로 유입되는 수질을 개선하기 위한 실험을 수행하여 설계 기초 자료를 확보하였고, SIES 전처리 설비의 정밀여과분리막과 나노분리막에 대한 각각의 모듈 설계를 수행하였다.